Os Influenzavirus podem ser classificados de acordo com suas glicoproteínas externas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), ambas apresentando alta variabilidade genética e antigênica. No presente estudo foi realizada análise molecular do gene HA, do vírus influenza A (IA) em amostras colhidas de crianças e lactentes com sintomatologia respiratória atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (USP), durante os anos de 1995 a 2006. Um total de 3.009 amostras foram analisadas por duplex RT-PCR e 4,38% (n=132) foram positivas, sendo 12,1% (n=16) Influenza B e 87,9% (n=116) IA, das quais 9% (n=9) eram H1N1, 91% (n=91) eram H3N2 e 13,8% (n=16) não foram subtipadas. A região HA1 do gene HA de 39 amostras foi sequenciada e as sequências comparadas com as cepas vacinais e circulantes dos respectivos anos. A região de ligação ao receptor foi conservada em todas as amostras e foram verificadas alterações de aminoácidos principalmente nos sítios antigênicos e arredores. No geral, as cepas vacinais foram compatíveis com as circulantes em São Paulo. / The Influenzavirus can be classified according to their external glycoproteins hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA), both showing high genetic and antigenic variability. In the present study was carried out molecular analysis of the HA gene of influenza A (IA) in samples harvested from children and infants, with respiratory symptoms attended at University Hospital, University of Sao Paulo (USP), during the years 1995 to 2006. A total of 3,009 samples were analyzed by duplex RT-PCR and 4.38% (n = 132) were positive, being 12.1% (n = 16) Influenza B and 87.9% (n = 116) IA, where which 9% (n = 9) were H1N1 and 91% (n = 91) were H3N2 and 13.8% (n = 16) did not subtyped. The HA1 region of HA gene of 39 samples were sequenced and the sequences compared with vaccine strains and circulating strains in those years. The receptor-binding region was conserved in all samples and aminoacid changes were observed mainly in the antigenic sites and surroundings. Overall, the vaccine strains were consistent with those circulating in Sao Paulo.

O dengue vírus é o responsável por uma das mais importantes doenças transmitidas por vetores em todo o mundo, causando cerca de 390 milhões de infecções anualmente em mais de 100 países. Estima-se que mais de 3,51 bilhões de pessoas (40% da população mundial) estejam vivendo em regiões de risco. A distribuição geográfica dos tipos de dengue aumentou drasticamente nas últimas décadas, impulsionada pela expansão de sua principal espécie de vetor, o Aedes aegypti, o crescimento da população humana, as viagens, o comércio internacional e a crescente urbanização nos trópicos e subtrópicos. Objetivos: Realizar a caracterização molecular do genoma completo do vírus da DENGUE; Avaliar tendências evolutivas que possam estar ocorrendo na epidemia brasileira, comparando nossos achados com os pré-existentes na literatura; Métodos: Amostras de doadores e receptores de sangue coletadas entre 15 de fevereiro a 15 de junho de 2012 em bancos de sangue e hospitais nas cidades de Recife, PE e Rio de Janeiro, RJ. Foi realizado o genoma viral de 90 amostras e posteriormente foram realizadas analises de filodinâmica viral e modelo matemático para estimar dados epidemiológicos. Resultados: As análises filogenéticas indicam que o surto foi causado pelo dengue vírus 4 genótipo II, embora dois isolados do genótipo I também tenham sido detectados pela primeira vez no Rio de Janeiro. A análise evolutiva e as estimativas de modelagem são congruentes, indicando um número reprodutivo acima de 1 entre janeiro e junho, com pelo menos dois terços das infecções sendo despercebidas. A análise de modelos sugere que a transmissão viral começou no início de janeiro, o que é consistente com múltiplas introduções, muito provavelmente dos estados do norte do Brasil, e com um aumento simultâneo de viagens aéreas dentro do país para o Rio de Janeiro. Discussão: O sistema nacional de vigilância notificou 213.000 casos de dengue no RJ e PE em 2012, por outro lado, inferimos pelo menos um número 3,4 vezes maior de infecções de dengue, de acordo com as estimativas anteriores com base em dados sorológicos. Modelos baseados na temperatura e pesquisas entomológicas mostraram que a região amazônica do Brasil é altamente adequada para a transmissão do DENV durante todo o ano. A explicação mais parcimoniosa para a ausência de casos notificados em centros urbanos estudados até 2012. O Rio de Janeiro recebe consistentemente novas linhagens de DENV mostrando ser improvável que as cadeias de transmissão dentro deste estado sejam sustentadas em várias estações do ano e, portanto, necessitarão de reintrodução da origem. Conclusão: A combinação de dados genéticos e epidemiológicos de doadores de sangue pode ser útil para antecipar a disseminação epidêmica de arbovírus. / Dengue virus is responsible for one of the most important vector-borne diseases in the world, causing about 390 million infections annually in more than 100 countries. It is estimated that more than 3.51 billion people (40% of the world\'s population) are living in regions at risk. The geographic distribution of dengue types has increased dramatically in recent decades, driven by the expansion of its major vector species, Aedes aegypti, human population growth, travel, international trade and increasing urbanization in the tropics and subtropics. Objectives: To carry out the molecular characterization of the complete genome of the DENGUE virus; Evaluate evolutionary trends that may be occurring in the Brazilian epidemic, comparing our findings with those in the literature; Methods: Samples of donors and blood recipients collected between February 15 and June 15, 2012 in blood banks and hospitals in the cities of Recife, PE and Rio de Janeiro, RJ. A viral genome of 90 samples was performed and phylodynamics and mathematical models were analyzed to estimate epidemiological data. Results: Phylogenetic analyzes indicated that the outbreak was caused by dengue virus 4 genotype II, although two genotype I isolates were also detected for the first time in Rio de Janeiro. Evolutionary analysis and modeling estimates are congruent, indicating a reproductive number above 1 between January and June, with at least two-thirds of the infections being unnoticed. Model analysis suggests that viral transmission began in early January, consistent with multiple introductions, most likely from the northern states of Brazil, and with a simultaneous increase in air travel within the country to Rio de Janeiro. Discussion: The national surveillance system reported 213,000 dengue cases in RJ and PE in 2012, on the other hand, we inferred at least a 3.4 times higher number of dengue infections, according to previous estimates based on serological data. Temperature based models and entomological surveys have shown that the Amazon region of Brazil is highly suitable for DENV transmission throughout the year. The most parsimonious explanation for the absence of reported cases in urban centers studied by 2012. Rio de Janeiro consistently receives new DENV lineages showing that it is unlikely that the transmission chains within this state will be sustained at various seasons of the year and therefore will require reintroduction of origin. Conclusion: The combination of genetic and epidemiological data from blood donors may be useful in anticipating the epidemic spread of arboviruses

A caracterização da variabilidade genética intra-hospedeiro do vírus da dengue (DENV) é fundamental para a compreensão de sua evolução e dinâmica populacional no contexto atual como um importante patógeno viral humano. A diversidade viral acumulada em hospedeiros infectados influencia diretamente em outros aspectos como patogênese, transmissão e imunidade do hospedeiro. Contudo, apesar de existirem vários estudos sobre a diversidade genética intra-hospedeiro em dengue, nenhum tem sido relatado para DENV-4 até o presente momento. O ressurgimento e disseminação desse sorotipo foi associado com a sua co-circulação e o substituição dos sorotipos 1, 2 e 3 durante os recentes surtos no município do Guarujá-SP. Com base neste quadro epidemiológico, este estudo visou identificar a variação genética intra-hospedeiro do DENV-4 em amostras coletadas durante o surto de 2013, utilizando tecnologias de sequenciamento de nova geração. Portanto, nós caracterizamos a variabilidade genética de DENV-4 em diferentes níveis e as forcas evolutivas que afetam essa diversidade. Em adição, foram explorados os principais eventos na transmissão das variantes de DENV-4 identificadas. Nossos resultados revelaram uma baixa diversidade genética intra-hospedeiro para DENV-4. No entanto, mutação e pressões seletivas foram mecanismos importantes na variabilidade genética do vírus. A nível populacional, as variantes estão sujeitas á seleção natural negativa, não obstante identificamos seleção positiva atuando sob sítios específicos. Nenhuma evidência de recombinação foi detectada. Além disso, contra-intuitivamente, variantes de baixa frequência estão sendo transmitidas e contribuindo para diversidade genética do DENV-4 circulando em Guarujá. Nossos resultados fornecem novas evidências potencialmente úteis para futuros trabalhos focados em infecções mistas, escape imunológico, assim como o espalhamento e diversificação viral. / Characterizing intra-host genetic variability in dengue virus (DENV) virus is paramount for understanding its evolution and population dynamics in the context of its current status as a major human viral pathogen. The extent to which viral diversity accrues in infected host influences aspects such as pathogenesis, transmission, and host immunity. Although there are several studies about intra-host genetic diversity in dengue, so far nothing has been revealed about DENV-4. In the Guarujá municipality in the State of São Paulo, the reemergence and spread of this serotype was associated with its co-circulation and the displacement of serotypes 1, 2 and 3 during recent outbreaks. Based on this epidemiological framework, we seek to identify the intra-host genetic variation of DENV-4 strains from samples collected during the 2013 outbreak by using deep sequencing technologies. We characterized the genetic variability of DENV-4 at different levels, and the forces shaping this diversity. Likewise, we explored major transmission events among DENV-4 variants. Our results revealed a low intra-host genetic diversity for DENV-4. However, we found selective and mutational pressures contributing to genetic diversity, while recombination did not seem play an important role. We further identified purifying selection at population level but sites subject to potential diversifying selection. Additionally, we observed low frequency haplotypes being transmitted among hosts and contributing to the viral diversity of DENV-4 circulating in Guarujá. Our findings provide preliminary insights for future studies in mixed infections, drug resistance, virus variant spread and immune scape. This study is the first effort to investigate the intra-host diversity of DENV-4.

As b-defensinas são pequenos peptídeos catiônicos com estrutura rica em folhas b pregueadas e seis cisteínas conservadas. São bastante estudadas em mamíferos, mas pouco em serpentes. Utilizando a PCR foram descritos 13 genes b-defensina-símiles em serpentes do gênero Bothrops e Lachesis . Eles se organizam em três éxons e dois íntrons; há alta similaridade no éxon1, íntron 1 e 2, mas os éxons 2 e 3 estão sob evolução acelerada. A análise filogenética por máxima parcimônia revelou que o gene ancestral de b-defensina-símile pode ter três éxons em vertebrados e sua evolução ocorreu de acordo com o modelo de nascimento-e-morte. Peptídeos b-defensina-símiles reduzidos, testados por ensaio de inibição de crescimento em meio líquido, apresentaram atividade inibitória contra Escherichia coli, Citrobacter freundii, Micrococcus luteus e Staphylococcus aureus. A crotamina reduzida foi mais ativa que a forma nativa. Os resultados indicam que a carga líquida era a característica bioquímica mais importante na atividade antibiótica dos peptídeos b-defensina-símiles. / b-defensins are small basic cationic peptides with b-sheet-rich fold plus six conserved cysteines. They are fully studied in mammals, but scarce in snakes. Using a PCR approach, we described 13 b-defensin-like sequences in Bothrops and Lachesis snakes. They are organized in three exons and two introns; they show high similarities in exon 1, intron 1 and intron 2, but exons 2 and 3 have undergone accelerated evolution. Phylogenetic analysis was done using maximum parsimony indicate that the ancestral b-defensin-like gene may have three exons in vertebrates and that their evolution occurred according to a birth-and-death model. Reduced b-defensin-like peptides were tested by microbroth dilution assay, showed inhibitory activity against Escherichia coli, Citrobacter freundii, Micrococcus luteus e Staphylococcus aureus. The reduced form of crotamine was more active than native. The results indicate that the positive net charge is the most important biochemical characteristic of b-defensin-like peptides to antibiotic activity.

Dengue virus type 1 (DENV-1) was introduced in Brazil in 1986 and caused several epidemics. The first autochthonous cases of DENV-2 and DENV-3 were detected respectively in 1990 and 2000. Since then, the viruses have spread throughout Brazil and became endemic in most areas infested with Aedes aegypti. DENV-4 was isolated for the first time in 1982 in a focal epidemic in the northwestern region of the Brazilian Amazon. Later, in 2008, this serotype emerged as an important pathogen during outbreaks. The study of the historical processes that may be responsible for the contemporary geographic distributions of viruses is critical to understand viral epidemiology. However, those processes in urban scales are not well understood. 2013 was one of the worst years for dengue in the Brazils history, with 1.4 million cases, including 6,969 severe cases and 545 deaths. This project aimed to understand the dynamics of evolutionary change, origins and distributions of different viral strains in an urban setting during 2013. We expect this study to provide new perspectives for viral control. / O vírus da dengue tipo 1 (DENV-1) foi introduzido no Brasil em 1986 e foi responsável por numerosas epidemias. Os primeiros casos autóctones do DENV-2 e DENV-3 foram detectados respectivamente em 1990 e 2000. Desde então, o vírus ter se espalhado por todo o Brasil e tornou-se endêmico na maioria das áreas infestadas com Aedes aegypti. DENV-4 foi isolado pela primeira vez em 1982, em uma epidemia focal na região noroeste da Amazônia brasileira. Porem, este sorotipo somente emergiu como um importante patógeno durante os surtos de 2008. O estudo dos processos históricos que podem ser responsáveis para as distribuições geográficas contemporâneas do vírus é fundamental para compreender a epidemiologia viral. No entanto, esses processos em escalas urbanas não são bem compreendidos. 2013 foi um dos piores anos para a dengue na história do Brasil, com 1,4 milhões de casos, incluindo 6.969 casos graves e 545 mortes. Este projeto teve como objetivo compreender a dinâmica de mudança evolutiva, origens e distribuições de diferentes cepas virais em um cenário urbano em 2013. Esperamos que este estudos contribua com novas perspectivas para o controle viral.

A caracterização da variabilidade genética intra-hospedeiro do vírus da dengue (DENV) é fundamental para a compreensão de sua evolução e dinâmica populacional no contexto atual como um importante patógeno viral humano. A diversidade viral acumulada em hospedeiros infectados influencia diretamente em outros aspectos como patogênese, transmissão e imunidade do hospedeiro. Contudo, apesar de existirem vários estudos sobre a diversidade genética intra-hospedeiro em dengue, nenhum tem sido relatado para DENV-4 até o presente momento. O ressurgimento e disseminação desse sorotipo foi associado com a sua co-circulação e o substituição dos sorotipos 1, 2 e 3 durante os recentes surtos no município do Guarujá-SP. Com base neste quadro epidemiológico, este estudo visou identificar a variação genética intra-hospedeiro do DENV-4 em amostras coletadas durante o surto de 2013, utilizando tecnologias de sequenciamento de nova geração. Portanto, nós caracterizamos a variabilidade genética de DENV-4 em diferentes níveis e as forcas evolutivas que afetam essa diversidade. Em adição, foram explorados os principais eventos na transmissão das variantes de DENV-4 identificadas. Nossos resultados revelaram uma baixa diversidade genética intra-hospedeiro para DENV-4. No entanto, mutação e pressões seletivas foram mecanismos importantes na variabilidade genética do vírus. A nível populacional, as variantes estão sujeitas á seleção natural negativa, não obstante identificamos seleção positiva atuando sob sítios específicos. Nenhuma evidência de recombinação foi detectada. Além disso, contra-intuitivamente, variantes de baixa frequência estão sendo transmitidas e contribuindo para diversidade genética do DENV-4 circulando em Guarujá. Nossos resultados fornecem novas evidências potencialmente úteis para futuros trabalhos focados em infecções mistas, escape imunológico, assim como o espalhamento e diversificação viral. / Characterizing intra-host genetic variability in dengue virus (DENV) virus is paramount for understanding its evolution and population dynamics in the context of its current status as a major human viral pathogen. The extent to which viral diversity accrues in infected host influences aspects such as pathogenesis, transmission, and host immunity. Although there are several studies about intra-host genetic diversity in dengue, so far nothing has been revealed about DENV-4. In the Guarujá municipality in the State of São Paulo, the reemergence and spread of this serotype was associated with its co-circulation and the displacement of serotypes 1, 2 and 3 during recent outbreaks. Based on this epidemiological framework, we seek to identify the intra-host genetic variation of DENV-4 strains from samples collected during the 2013 outbreak by using deep sequencing technologies. We characterized the genetic variability of DENV-4 at different levels, and the forces shaping this diversity. Likewise, we explored major transmission events among DENV-4 variants. Our results revealed a low intra-host genetic diversity for DENV-4. However, we found selective and mutational pressures contributing to genetic diversity, while recombination did not seem play an important role. We further identified purifying selection at population level but sites subject to potential diversifying selection. Additionally, we observed low frequency haplotypes being transmitted among hosts and contributing to the viral diversity of DENV-4 circulating in Guarujá. Our findings provide preliminary insights for future studies in mixed infections, drug resistance, virus variant spread and immune scape. This study is the first effort to investigate the intra-host diversity of DENV-4.

Os Influenzavirus podem ser classificados de acordo com suas glicoproteínas externas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), ambas apresentando alta variabilidade genética e antigênica. No presente estudo foi realizada análise molecular do gene HA, do vírus influenza A (IA) em amostras colhidas de crianças e lactentes com sintomatologia respiratória atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (USP), durante os anos de 1995 a 2006. Um total de 3.009 amostras foram analisadas por duplex RT-PCR e 4,38% (n=132) foram positivas, sendo 12,1% (n=16) Influenza B e 87,9% (n=116) IA, das quais 9% (n=9) eram H1N1, 91% (n=91) eram H3N2 e 13,8% (n=16) não foram subtipadas. A região HA1 do gene HA de 39 amostras foi sequenciada e as sequências comparadas com as cepas vacinais e circulantes dos respectivos anos. A região de ligação ao receptor foi conservada em todas as amostras e foram verificadas alterações de aminoácidos principalmente nos sítios antigênicos e arredores. No geral, as cepas vacinais foram compatíveis com as circulantes em São Paulo. / The Influenzavirus can be classified according to their external glycoproteins hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA), both showing high genetic and antigenic variability. In the present study was carried out molecular analysis of the HA gene of influenza A (IA) in samples harvested from children and infants, with respiratory symptoms attended at University Hospital, University of Sao Paulo (USP), during the years 1995 to 2006. A total of 3,009 samples were analyzed by duplex RT-PCR and 4.38% (n = 132) were positive, being 12.1% (n = 16) Influenza B and 87.9% (n = 116) IA, where which 9% (n = 9) were H1N1 and 91% (n = 91) were H3N2 and 13.8% (n = 16) did not subtyped. The HA1 region of HA gene of 39 samples were sequenced and the sequences compared with vaccine strains and circulating strains in those years. The receptor-binding region was conserved in all samples and aminoacid changes were observed mainly in the antigenic sites and surroundings. Overall, the vaccine strains were consistent with those circulating in Sao Paulo.

Dengue virus type 1 (DENV-1) was introduced in Brazil in 1986 and caused several epidemics. The first autochthonous cases of DENV-2 and DENV-3 were detected respectively in 1990 and 2000. Since then, the viruses have spread throughout Brazil and became endemic in most areas infested with Aedes aegypti. DENV-4 was isolated for the first time in 1982 in a focal epidemic in the northwestern region of the Brazilian Amazon. Later, in 2008, this serotype emerged as an important pathogen during outbreaks. The study of the historical processes that may be responsible for the contemporary geographic distributions of viruses is critical to understand viral epidemiology. However, those processes in urban scales are not well understood. 2013 was one of the worst years for dengue in the Brazils history, with 1.4 million cases, including 6,969 severe cases and 545 deaths. This project aimed to understand the dynamics of evolutionary change, origins and distributions of different viral strains in an urban setting during 2013. We expect this study to provide new perspectives for viral control. / O vírus da dengue tipo 1 (DENV-1) foi introduzido no Brasil em 1986 e foi responsável por numerosas epidemias. Os primeiros casos autóctones do DENV-2 e DENV-3 foram detectados respectivamente em 1990 e 2000. Desde então, o vírus ter se espalhado por todo o Brasil e tornou-se endêmico na maioria das áreas infestadas com Aedes aegypti. DENV-4 foi isolado pela primeira vez em 1982, em uma epidemia focal na região noroeste da Amazônia brasileira. Porem, este sorotipo somente emergiu como um importante patógeno durante os surtos de 2008. O estudo dos processos históricos que podem ser responsáveis para as distribuições geográficas contemporâneas do vírus é fundamental para compreender a epidemiologia viral. No entanto, esses processos em escalas urbanas não são bem compreendidos. 2013 foi um dos piores anos para a dengue na história do Brasil, com 1,4 milhões de casos, incluindo 6.969 casos graves e 545 mortes. Este projeto teve como objetivo compreender a dinâmica de mudança evolutiva, origens e distribuições de diferentes cepas virais em um cenário urbano em 2013. Esperamos que este estudos contribua com novas perspectivas para o controle viral.

O mecanismo de divisão mais comum entre procariotos é a divisão binária, na qual a célula- mãe reparte seu genoma e conteúdo citoplasmático de forma igual entre duas células filhas. Esse processo é mediado por um complexo protéico especializado, chamado divisoma, composto por cerca de 20 proteínas, que promovem a constrição da parede celular e membrana citoplasmática, formando o septo de divisão. O complexo é organizado em torno do anel Z, uma estrutura em anel composta pela proteína FtsZ, um homólogo de tubulina presente na maioria dos procariotos e em algumas organelas de eucariotos. Partindo de um levantamento detalhado da distribuição dos genes do divisoma em genomas completos de procariotos, aplicamos métodos de máxima verossimilhança para inferência de estados ancestrais e reconstruímos o conteúdo gênico do divisoma no ultimo ancestral comum das bactérias atuais. Estendendo essas análises com a aplicação de métodos filogenéticos, inferimos os eventos responsáveis pelas variações de composição deste complexo, observadas entre os diferentes grupos de bactérias. Nossos resultados mostram que o último ancestral comum de todas as bactérias já possuía a maior parte dos componentes conhecidos do divisoma, sugerindo a existência de uma parede de peptideoglicano e a presença de um aparato molecular tão ou mais complexo que o observado nas linhagens atuais, incluindo a presença de componentes considerados acessórios e de distribuição relativamente restrita, como as proteínas envolvidas na localização do anel Z (sistema Min) e alguns efetores positivos da polimerização de FtsZ. Observamos também que a evolução do complexo não foi muito afetada por eventos de transferência lateral, mas apresenta vários exemplos de perda de genes, em especial em linhagens com genoma reduzido, o que sugere a redundância de vários componentes já presentes no ancestral e a freqüente redução da complexidade, pelo menos dos componentes centrais do divisoma. Episódios de expansão de famílias de componentes do divisoma em linhagens específicas e os mecanismos evolutivos responsáveis pela incorporação de tais variações são discutidos. A caracterização da história evolutiva detalhada do divisoma, aqui apresentada, poderá servir como ponto de partida para novas análises evolutivas e como base para elaboração de experimentos funcionais. / The most common cell division mechanism among prokaryotes is binary fission, where a mother cell partitions its cytoplasm and genome equally among two daughter cells. This process is mediated by a specialized protein complex, known as the divisome, composed of around 20 proteíns, that promotes constriction of the cell wall and cytoplasmic membrane, thus forming the division septa. The complex is organized around the Z-ring, a ring-shaped struture composed by FtsZ, a tubulin homolog present in most prokaryotes and some eukaryotic organelles. After a detailed revision of the distribution of divisome genes among completely sequenced prokaryotic genomes, we applied maximum likelihood methods for the inference of ancestral states and reconstructed the gene content of the divisome in the last common ancestor of all extant bacteria. We then performed phylogeneticanalysis of all cell division genes and inferred the series of events responsible for the observed variations of the complex´s composition among bactérial lineages and their common ancestor. Our results show that the last common ancestor of all bacteria already possessed most of the known divisome components, thus suggesting the existence of a peptidoglycan cell wall and the presence of a molecular apparatus, perhaps more complex than those found in extant bacteria, including the presence of some accessory components with a somewhat restricted distribution, like the proteíns involved in the localization of the Z-ring (Min sistem) and some positive effectors os FtsZ polimerization. We also observed that the complex´s evolution was almost never the subject of horizontasl gene transfer events, but shows several examples of gene loss, specially in lineages displaying clear signs of genome reduction, thus suggesting the redundancy of several components in the ancestral divisome and a certain degree complexity reduction, at least for core components of the divisome. Lineage specific expansion of divisome component and the evolutionary mechanisms behind such processes are discussed. This characterization of the detailed evolutionary history of the divisome might serve as a starting point for new evolutionary analysis and as a basis for the design of functional experiments.

Orientador: Claudia Marcia Aparecida Carareto / Banca: Marie-Anne Van Sluys / Banca: Elgion Lucio da Silva Loreto / Banca: Ivan de Godoy Maia / Banca: Maria Elisabete Jorge Amaral / Resumo: Elementos de transposição (TEs) são entidades genéticas que podem ter profundos impactos, estrutural, funcional, intra e interespecíficos na evolução dos genomas. A contribuição dos TEs para formação de novas seqüências codificadoras de proteínas é de particular interesse porque sua inserção em exons pode alterar a seqüência protéica influenciando diretamente o fenótipo. Além disso, o estudo das condições que provocam a ativação de TEs, e os mecanismos que os regulam, justifica o interesse de se identificar TEs expressos em tecidos ou condições específicas. Este estudo foca tais questões usando um modelo vegetal: C. arabica, única espécie híbrida e poliplóide do seu gênero, derivada de uma hibridização recente e natural entre C. canephora e C. eugenioides. As análises foram realizadas por meio de uma variedade de abordagens: 1) análises computacionais usando uma combinação de RepeatMasker, tBLASTx e diversas bibliotecas de TEs referência estocadas no Repbase; 2) análises de expressão baseadas em macroarranjos de DNA; e 3) avaliação do número de cópias e distribuição cromossomal de TEs ativos por Hibridização in situ fluorescente (FISH). Foram identificados 180 unigenes com fragmentos de TEs nas três espécies de café. Em uma primeira análise, com base em unigenes selecionados, foi possível sugerir 26 putativas proteínas com inserção de cassetes de TEs, demonstrando uma provável contribuição para a variabilidade do repertório protéico hospedeiro. Por outro lado, 327 ESTs similares a TEs expressos foram identificadas com uma possível abundância diferencial para duas famílias de Ty3/Gypsy (dea1 e Retrosat) identificadas em apenas duas bibliotecas de C. canephora (sementes e pericarpo). Análises de expressão mostraram que muitos dos mRNAs quiméricos e TEs ativos apresentam baixa expressão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Transposable elements (TEs) are genetic entities that can have profound structural, intra, interspecific impacts in evolution of the genomes. The contribution of the TEs in the protein coding region is of particular interest because insertions of TE into exons can alter the protein sequence influencing directly the phenotype. Moreover, the analysis of the conditions that cause the TE activation and the mechanisms that regulate them justify the interest of identifying expressed TEs in tissues or specific conditions. This study focus such subjects using the plant model: C. arabica, unique hybrid species and polyploidy of their genus, derived of a recent and natural hybridization between C. canephora and C. eugenioides. The analyses were performed by a variety of approaches: 1) computational analyses using a combination of RepeatMasker, tBLASTx e several libraries of reference TEs stored in Repbase; 2) expression analysis based in macroarrays; and 3) evaluation of copy number e chromosomal distribution of expressed TEs by Fluorescent in situ hybridization (FISH). 180 unigenes containing TE fragments were identified in the three Coffea species. Based in selected unigenes, it was possible to identify 26 putative proteins harboring TE-cassettes, demonstrating a probable contribution for the host protein repertory variability. In addition, 327 ESTs similar to expressed TEs were identified with a probable differential abundance for two families of Ty3/Gypsy (dea1 and Retrosat) identified only in two cDNA libraries from C. canephora (seeds and pericarp). Our expression analyses showed that most of the chimerical mRNAs and expressed TEs has low or null expression. On the other hand, several transcripts had their expression reestablished in cell culture treated with Cycloheximide, a drug that permit the accumulation of transcripts previously silenced by reverting a mechanisms... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor